عنوان پایان‌نامه
کنترل یک سیستم تولید انرژی الکتریکی ترکیبی
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2620;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67179
- تاریخ دفاع
- ۱۹ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- داریوش منصوری
- استاد راهنما
- اشکان رحیمی کیان, حامد کبریائی
- چکیده
- در این پایان نامه یک سیستم تولید انرژی ترکیبی مورد بررسی قرار می¬گیرد. سیستم مورد بحث از پیل سوختی به‌عنوان منبع اصلی تولید انرژی و از باتری به‌عنوان منبع کمکی تشکیل شده است که با اتصال از نوع ساختار توزیع DC، در حالت جدا از شبکه توان مورد نیاز بار را تامین می کند. پیل های سوختی به علت داشتن پاسخ کند نسبت به تغییرات مرجع توان، نمی توانند به‌تنهایی در یک شبکه تولید انرژی به کار روند و معمولا به‌صورت ترکیبی با منابع دیگر به‌ویژه ابزار ذخیره ساز انرژی استفاده می شود. در این پایان نامه نیز از باتری به‌عنوان منبع کمکی در کنار پیل سوختی استفاده شده است. پیل سوختی توسط یک مبدل بوست و باتری نیز توسط یک مبدل دوطرفه سه سطحی به باس DC متصل می شوند و سپس مجموعه از طریق اینورتر به بار متصل می-شود. برای عملکرد مناسب اینورتر منبع ولتاژ به یک باس DC با ولتاژ ثابت نیاز است. برای دستیابی به این هدف، طراحی یک استراتژی کنترلی مناسب برای ایجاد تعادل میان توان تولیدی توسط منابع و توان مصرفی ضروری است. کنترل توان تولیدی منابع از طریق کنترل مناسب مبدل-های الکترونیک قدرت انجام می شود. با توجه به این که در سیستم مورد بررسی، باتری نقش بسیار تعیین کننده ای در ایجاد تعادل بین توان تولیدی و مصرفی و در نتیجه آن، تثبیت ولتاژ باس DC دارد، در این پایان نامه ابتدا برای کنترل مبدل باتری یک کنترل کننده مود لغزشی طراحی می¬شود. سپس استراتژی کنترل توان مناسب برای سیستم ارائه می گردد. نحوه عملکرد و پاسخگویی منبع ترکیبی و همچنین عملکرد کنترل کننده مود لغزشی ارائه شده، از طریق شبیه سازی های مناسب بررسی می شوند. واژه‌های کلیدی: سیستم انرژی ترکیبی، پیل سوختی، باتری، کنترل مود لغزشی، مبدل دوطرفه سه سطحی
- Abstract
- In this thesis, a hybrid power generation system is investigated. This system consists of a fuel cell as main energy source and a battery as a supplementary source. These sources provide the power needed for loads in island mode, using DC distribution structure. Due to the slow response of the fuel cell in tracking the changes in power reference signal, it cannot be employed alone in the power generation system, so they are often used in a hybrid structure in combination with other sources, especially energy storage devices. Therefore, in this thesis, a battery is used as supplementary source along with the fuel cell. The fuel cell and the battery are connected to the DC bus using a conventional boost converter and a three level bidirectional convertor respectively, and DC bus is linked to the load through a three phase inverter. To guarantee appropriate performance of the voltage source inverter, a fixed voltage DC bus is required. To achieve this goal, an appropriate power control strategy is needed to balance the power generated by sources and power consumed. Considering that the power generated by sources is conducted to the DC bus through the power electronic convertors, and the critical role of battery in balancing the power production and consumption which results in fixing the voltage of the DC bus, in this thesis, first a sliding mode controller in designed to control the battery convertor, and then to maintain the power balance properly, a power control strategy has been presented for the system. Performance of the hybrid system and sliding mode controller presented here are evaluated through a set of simulations using MATLAB/Simulink. Keywords: Hybrid Energy System, Fuel Cell, Battery, Sliding Mode Control, 3level Bidirectional DC-DC Converter
